Experimente der Kategorie "Elektrochemie"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
|---|---|---|---|---|---|
 |
Lithium-Ionen-Power-Pack | Energiespeicher mit Graphitfolie in der Küvette | Man bereitet eine 1-molare Elektrolyt-Lösung, indem Lithiumperchlorat zu 100 mL eines gleichteiligen Gemisches aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat gegeben wird. In heißem Wasser wird wie beschrieben das Ethylencarbonat zuvor aufgeschmolzen. Gemäß Anleitung werden zwei Stücke einer Graphit-Folie zugeschnitten und in ein speziell gefaltetes Filterpapier eingebettet. Die Anordnung, aus der zwei Pol-Anschlüsse herausragen, wird in eine passende Küvette gestellt. Man befüllt mit der Elektrolytlösung, verbindet das Power-Pack wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und lädt 20min lang mit 5V Spannung. Die Entladung erfolgt mit 5 in Reihe geschaltete Elektromotoren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat |
|
Die Leitfähigkeit wässriger Lösungen von Elektrolyten | Ein Stromkreis als Messvorrichtung | Gemäß Anleitung werden zwei Kupferelektroden im Rillentrog in einen Stromkreis eingebunden, der aus den gegebenen Bauteilen und Messgeräten aufgebaut wird. Man befüllt zunächst mit dest. Wasser, schaltet das Netzteil ein und nimmt die erste Messung in der beschriebenen Weise vor. Danach testet man im getrockneten Rillentrog in gleicher Weise eine 2-cm-Schicht Kochsalz, anschließend fügt man unter Kontrolle der Messgeräte langsam Wasser hinzu. Weitere Messwerte werden erfasst bei a) Trinkwasser, b) verdünnter Salzsäure und c) verdünnter Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
|
Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten | Untersuchungen an einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung | Gemäß Anleitung werden zwei Kupferplatten mit max. Abstand im Rillentrog in eine Messvorrichtung (Stromkreis) eingebaut. Man befüllt den Rillentrog zu halber Höhe mit dest. Wasser und löst einen halben Löffelspatel Kupfer(II)-sulfat darin auf. Wie beschrieben wird unter Variation der Spannung, des Plattenabstands und der Kupfer(II)-sulfat-Konzentration die jeweilige Stromstärke gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
|
Das Galvanisieren | Verkupfern eines Eisenblechs (Modellversuch) | Vorbereitend werden die Elektrodenplatten abgeschmirgelt, gewaschen und mit Brennspiritus gereinigt. Man stellt die Kupfer- und die Eisenelektrode in einen Rillentrog, der zu zwei Dritteln gemäß Anleitung mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung befüllt wurde. Man baut den Rillentrog wie beschrieben in einen Stromkreis ein und gibt noch wenig verd. Schwefelsäure in die Lösung. Die Spannung im Netzteil wird so eingestellt, dass ein Strom von 150mA fließt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
|
Galvanische Elemente | Spannungsmessung zwischen verschiedenen Metallen in einer Elektrolytlösung | Man stellt eine Kupfer- und eine Zink-Platte im Rillentrog in verd. Schwefelsäure, misst die Spannung und bestimmt die Polyrität der jew. Platte. In gleicher Weise prüft man auch die Platten-Kombinationen Kupfer-Eisen, Kupfer-Blei, Kupfer-Kupfer, Eisen-Zink, Eisen-Blei und Zink-Blei. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
|
Der Blei-Akkumulator (Modellversuch) | Elektrochemische Vorgänge an Bleiplatten | Gemäß Anleitung stellt man zwei Bleiplatten in einen Rillentrog mit verdünnter Schwefelsäure, bindet sie in einen Stromkreis mit Netzteil und Messgerät ein und startet den Ladevorgang für 30 sec mit einer Spannung, die einen 200mA-Stromfluss ermöglicht. Der Entladevorgang eines Bleiakkumulators wird danach durch Umschalten ausgelöst, man bringt eine Glühbirne zum Leuchten und misst die Spannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Blei(II)-sulfat, Blei(II)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
|
Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten und Lösungen | Unterscheidung Elektrolyte - Nichtelektrolyte | Gemäß Anleitung wird der Glastrog mit den Nickelelektroden bestückt und in die elektrische Messvorrichtung eingebaut. Die erste Befüllung erfolgt mit entionisiertem Wasser bei einer angelegten 12V-Wechselspannung. Dann tropft man 2ml verd. Salzsäure hinzu, verrührt und beobachtet die Veränderung. Nach dem Entleeren und Trocknen des Troges untersucht man wie angegeben in gleicher Weise die anderen Flüssigkeiten bzw. die Feststoffe durch Auflösen in der Trogflüssigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Natronlauge (verd. w= 10%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
|
Nachweis der Ionenwanderung | Säure und Lauge im elektrischen Spannungsfeld | Der Glastrog wird wie angegeben mit zwei Elektrodenplatten bestückt und in den elektrischen Stromkreis eingebunden. Die beiden mit Kaliumnitrat-Lösung getränkten Indikatorpapierstreifen werden gemäß Anleitung aufgelegt. Nach Anlegen einer 12V-Gleichspannung setzt man mittels Pipette einen kleinen Tropfen Salzsäure auf den einen Papierstreifen und einen Tropfen Natronlauge auf den anderen - exakt in die Mitte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Kaliumnitrat |
|
Galvanisieren | Ein Eisenblech elektrolytisch verkupfern | Vorbereitend werden die Elektrodenflächen abgeschmirgelt, mit einem benzingetränkten Wattebausch entfettet. Die Eisenplatte wird in einer Petrischale mit Salzsäure wie angegeben oberflächlich angeätzt. Das Galvanisierbad wird gemäß Anleitung aus entionisiertem Wasser, Kupfer(II)-sulfat und Schwefelsäure vorbereitet und in den Glastrog gegeben. Nach dem Einsetzen der beiden Elektroden und Einbindung in den Stromkreis galvanisiert man 5-8min lang bei einer Gleichspannung von 3V und 0,3A Stromstärke. Nach Ende der Einwirkung nimmt man die verkupferte Platte heraus, spült sie wie angegeben ab und poliert sie. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
|
Lithium-Ionen-Akkumulator (Dual-Carbon-Cell) | Graphitminen in der TIC-TAC(TM)-Dose | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie beschrieben aus Lithiumperchlorat und Propylencarbonat angesetzt. Gemäß Anleitung wird die Dose mit der Elektrolytlösung befüllt. Man überdeckt mit einer 1-cm-Schicht aus dünnflüssigem Paraffin. Man baut die Graphitminen wie dargestellt in eine Klemmvorrichtung wein und taucht sie in die Elektrolytlösung. Nach Anlegen einer 4,3V-Gleichspannung wird die Zelle 6 min lang geladen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Paraffinöl (dünnflüssig) |
|
Bestimmung der Einzelpotentiale der ionenintercalierten Graphitelektroden | Messung mit Hilfe einer Silber/Silberchlorid-Elektrode | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und eine weitere mit Kaliumchlorid-Maßlösung. Die Gefäße sind über eine Elektrolytbrücke miteinander verbunden und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 min mit 4,3V-Gleichspannung beschaltet. Danach misst man die Spannung zwischen der Silber/Silberchlorid-Elektrode und der mit Lithium-Ionen intercalierten Graphitelektrode. Nach erneutem 1-minütigem Ladevorgang wird das Einzelpotential der mit Perchlorat-Ionen intercalierten Graphitelektrode bestimmt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat |
|
Nachweis der am -Pol intercalierten Lithium-Ionen | Erzeugen einer charakteristischen Flammenfärbung | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird ein Schnappdeckelglas mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 4 min mit 4,2V-Gleichspannung beschaltet. Dann werden die Elektroden in Propylencarbonat 4 min lang wie beschrieben ausgewaschen. Man bringt danach die Graphitminen in die entleuchtete Gasbrennerflamme, erst kurz, um das Propylencarbonat zu verbrennen, dann anhaltend zur Erzeugung der Flammenfärbung bzw. zum Vergleich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat |
|
Nachweis der reversiblen Lithium-Ionen-Intercalation durch Phenolphthalein | Alkalische Reaktion beim Kontakt mit Wasser | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 Minuten mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als -Pol geschaltete Elektrode für wenige Minuten in ein Rggl. mit Wasser und führt danach erneut den Ladevorgang aus - unter Austausch der beiden Elektroden. Dann wird die mit Lithium-Ionen intercalierte Graphitmine in eine Rggl. mit Phenolphthalein-Lösung gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
|
Wasserstoffnachweis durch Silberzementation | Reaktionen zwischen der mit Lithium-Ionen intercalierten Graphitelektrode und Wasser | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 min mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als -Pol geschaltete Elektrode für wenige Minuten in ein Rggl. mit Wasser und führt danach erneut den Ladevorgang aus - unter Austausch der beiden Elektroden. Dann wird die mit Lithium-Ionen intercalierte Graphitmine in eine Rggl. mit Silbernitrat-Lösung gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
|
Nachweis der reversiblen Perchlorat-Ionen-Intercalation mit Bromthymolblau | Saure Reaktion der +Pol-Graphitminen nach dem Ladevorgang | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung sowie die Bromthymol-Nachweislösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 Minuten mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als +Pol geschaltete Elektrode für wenige Minuten in ein Rggl. mit Wasser und führt danach erneut den Ladevorgang aus - unter Austausch der beiden Elektroden. Dann wird die mit Perchlorat-Ionen intercalierte Graphitmine in eine Rggl. mit der zubereiteten Bromthymolblau-Lösung gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
|
Sauerstoffnachweis mit Kaliumiodid-Stärke-Lösung und Thiocyanat | Reaktion der mit Perchlorat-Ionen intercalierten Graphitelektrode | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung sowie die Kaliumiodid-Stärke-Lösung und die Eisen(II)-Salz-Thiocyanat-Lösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 Minuten mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als +Pol geschaltete Elektrode in ein Rggl. der Kaliumiodid-Stärke-Lösung. Danach führt man erneut den Ladevorgang aus und taucht die mit Perchlorat-Ionen intercalierte Graphitmine in ein Rggl. mit der zubereiteten Eisen(II)-Salz-Thiocyanat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Natriumthiocyanat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat |
|
Lithium-Ionen-Legierungs-Akkumulator mit Lötdraht | Zinn als Anodenmaterial | Gemäß Beschreibung und Darstellung wird eine flache Plastikdose mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein Stück Lötdraht und eine Graphitmine mittels Lüsterklemme als Elektroden ein, verschaltet diese wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und taucht sie in die Elektrolyt-Lösung. Der Akkumulator wird 5 min lang mit 4,8 V geladen. Man misst die Spannung des Akkus nach dem Laden und entlädt ihn dann mit einem kleinen Motor oder Summer. Durch Einbau einer zweiten Graphitmine als Referenzelektrode und Nutzung eines weiteren Spannungsmessgeräts werden die Potentiale der Anode und der Kathode nach erneutem Ladeprozess gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat |
|
Kolbe-Elektrolyse von Pentansäure | Gewinnung von n-Octan mit medizintechnischer Apparatur | Vorbereitend wird wie beschrieben die Reaktionslösung aus Pentansäure Kaliumcarbonat unter Zugabe von Wasser und durch vorsichtiges Rühren angesetzt. Man beachte die intensive Schaumbildung. Gemäß Anleitung und Schemazeichnung wird die Reaktionsapparatur zusammengebaut. Man befüllt die beiden Spritzenkörper mit der Elektrolytlösung, verbindet die beiden Elektroden mit einer Spannungsquelle und startet wie beschrieben die Reaktion durch Anlegen einer ca. 11 V -Gleichspannung. Nach ca. 60 min wird die Elektrolyse beendet und die entstandene organische Phase abpipettiert. Man überführt das Reaktionsprodukt für weitere Experimente in ein verschließbares Gefäß. | Lehrer-/ Schülerversuch | Valeriansäure, Kaliumcarbonat, n-Octan |
|
Gasfreisetzung bei der Kolbe- Elektrolyse | Nachweis von Wasserstoff und von Kohlenstoffdioxid | Gemäß Anleitung und Schemazeichnung wird die Elektrolyse-Apparatur mit den zwei Auffangbehältern zusammengebaut. Man befüllt das Elektrolysegefäß mit der 3-molaren Kaliumvalerat-Lösung und elektrolysiert bei 10 V - Gleichspannung. Das entstehende Kohlenstoffdioxid wir in einem der beiden seitlichen Gefäße, das mit Kalkwasserbefüllt ist, aufgefangen. In dem Gefäß auf der anderen Seite sammelt man den entstehenden Wasserstoff pneumatisch. Man macht dann damit die Knallgasprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Valeriansäure, Kaliumcarbonat, Wasserstoff (freies Gas) |
|
Batterie mit Gallussäure in saurer Lösung | Bau einer Redox-Flow-Spannungsquelle | Die Apparatur wird gemäß Beschreibung und Schemazeichnung zusammengebaut. Das Gefäß wird mit schwefelsaurer Gallussäure-Lösung wie angegeben befüllt. (Anstelle von Gallussäure kann auch Pyrogallol verwendet werden.) Eine Kohlefolie wird als Elektrode eingehängt. In den vorbereiteten Blumentopf bringt man Schwefelsäure und Natriumperoxodisulfat sowie die Kohleelektrode (nach Oetken) ein. Man misst die Ruheklemmenspannung. Die Batterie wird zur Messung der Elektrodenpotentiale über eine Ionenbrücke mit einem weiteren Becherglas verbunden, das eine Silber-/Silberchloridelektrode in einer Kaliumchlorid-Lösung enthält. | Lehrer-/ Schülerversuch | Gallussäure-Monohydrat, Pyrogallol, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Natriumperoxodisulfat |
Seite 4 von 9, zeige 20 Einträge von insgesamt 179 , beginnend mit Eintrag 61, endend mit 80
